NUTRICION MINERAL DE

PLANTAS.

MACRO Y MICRONUTRIENTES

•Siglo XV (1699) primeros experimentos de cultivos en medio líquido (Woodward)•Siglo XVII (1804), Saussure realizaría uno de los primeros intentos por analizar los factores implicados en el desarrollo de plantas en medios nutritivos.•Comienzos del siglo XIX se puso en evidencia que las plantas contienen elementos minerales. •El contenido de agua es variable, en promedio 85%-90% (especie, estado de desarrollo, órgano de la planta)•Los macro elementos constituyen el 99,5% de la materia seca•Los micro elementos cerca del 0,03%.

MACRO ELEMENTOSg

(por 100 g de M.S.1)

Carbono 45Oxígeno 45Hidrógeno 6Nitrógeno 1.5Calcio 0.5Potasio 1Azufre 0.1Fósforo 0.2Magnesio 0.2Silicio 0.11M.S.: Materia Seca

MICRO ELEMENTOSmg

(por 100 g de M.S1)

ppm

Boro 2 20Cloro 10 100Cobre 0.6 6Hierro 10 100Manganeso 5 50Molibdeno 0.01 0.1Zinc 2 20Niquel 0.3 3Sodio 1 101M.S.: Materia Seca

•Las plantas absorben C, H y O del CO2 ambiental y del H2OEn promedio, hacen el 90% del peso seco de una planta.•Los macro y micro nutrientes deben SOLUBILIZARSE en el agua del suelo (SOLUCION SUELO)•Todos los componentes de la solución suelo están en forma IONCA, independiente de la fuente

NUTRIENTE Forma química tomada por la planta

Nitrógeno (N) NO3-, NH4

+

Fósforo (P) HPO42-, H2PO4

-

Potasio (K) K+

Calcio (Ca) Ca2+

Magnsio (Mg) Mg2+

Azufre (S) SO42-

Boro (B) H3BO3, B4O72-, H2BO3, HBO3

2-, BO33-

Cloro (Cl) Cl-

Cobre (Cu) Cu2+

Hierro (Fe) Fe2+, Fe3+

Manganeso (Mn) Mn2+

Molibdeno (Mo) MoO42-

Zinc (Zn) Zn2+

LAS PLANTAS Nutrientes y su asimilación

CRITERIOS DE ESENCIALIDAD

Regla 1. Un elemento es esencial si la deficiencia del elemento impide que la planta complete su ciclo vital (germine, crezca, floree y produzca semillas)Regla 2. Para que un elemento sea esencial, este no se puede reemplazar por otro elemento con propiedades similaresRegla 3. El último criterio que debe cumplirse es que el elemento debe participar directamente en el metabolismo de la planta

Las tres reglas anteriores pueden resumirse diciendo que: Un elemento es esencial si la planta lo requiere para su desarrollo normal y que

pueda completar su ciclo de vida .

NITROGENO•Elemento no metálico del grupo Va de la tabla periódica•Elemento más abundante de la atmósfera terrestre (78% v/v) •Componente de toda la materia viva. 18% del peso de las proteínas. •En los organismos vivos formando complejos orgánicos como proteínas, ácidos nucléicos, clorofila, constituyendo parte de todo el protoplasma. •Se incorpora a la planta en forma de aminoácidos (en hojas vedes)•El incremento de suministro de N (proteínas sintetizadas a partir de los aminoácidos), se transforman en crecimiento de las hojas (aumento de la síntesis proteica y del protoplasma)

Sígnos de deficiencia•Bajos niveles de nitrógeno se evidencia clorosis, principalmente en hojas viejas.• Plantas como el tomate y el maíz, exhiben una coloración purpúrea en los tallos, pecíolos y cara abaxial de las hojas, debido a la acumulación de antocianinas•Crecimiento raquítico.

Proporción aproximada en las plantas1 a 3,5% en base al peso seco.

N Número Atómico: 7Peso A:tómico 14.0067Punto de Fusión: -210°CPunto de Ebullición: -195.8°CDensidad (1 atm, 0°C): 1.2506 g/lEstado de oxidación común: -3; +3; +5

FOSFORO•Elemento no-metálico que pertenece al grupo Va de la tabla periódica •Es el doceavo en abundancia en la corteza terrestre. El contenido medio total de fósforo de la litosfera es de 0,28% expresando como P2O5 •Las plantas toman el fósforo casi exclusivamente como iones fosfato inorgánico de la forma monovalente (H2PO4

1-), absorbido más fácilmente que el divalente (HPO42-) , condicionado por el pHDespués del N, el P es el

elemento más limitante en los suelos•Se encuentra en la planta como un componente de carbohidratos activados, Acidos nucléicos, fosfolípidos, fosfoaminoácidos (parte de fosfoproteínas)•El papel central del fósforo es en la transferencia de energía, nucleótidos altamente reactivos (ATP, ADP, GTP, GDP, UTP, UDP, CTP y CDP) •Como ortofosfato participa en un gran número de reacciones enzimáticas •Constituyente del núcleo y es esencial para la división celular y el desarrollo de tejidos meristemáticos•El fósforo se acumula principalmente en las regiones meristemáticas del tallo y raíces;•Un aspecto de suma importancia en el crecimiento de las plantas es la función de las asociaciones con micorrizas, del tipo "vesicular-arbuscular" (VA) en la absorción de fósforo

Síntomas de deficiencia•En cereales se caracteriza por un retardo en el crecimiento, pobre desarrollan radicular y enanismo en hojas y tallos.•Es frecuente la acumulación de antocianina en la base de las hojas y en las hojas próximas a morir (coloración púrpura)•El proceso de maduración de las plantas se retarda, •El fosfato se redistribuye fácilmente en muchas plantas y se mueve de las hojas viejas hacia las jóvenes en las que se almacena•Se acumula también en flores en proceso de desarrollo y en semillas•Las deficiencias de fósforo se observan primero en hojas maduras.

Proporción aproximada en las plantasOscila entre 0,05 - 1%, en base al peso seco

PNúmero Atómico: 15Peso A:tómico 30.97Punto de Fusión: 44.1°CPunto de Ebullición: 280°CDensidad (a 20°C): 1.82 g/mlEstado de oxidación : -3; +3; +5

•Elemento químico del grupo I a de la tabla periódica(metales alcalinos)•Séptimo elemento más abundante sobre la tierra. •Comprende 2,6% de las rocas ígneas de la corteza terrestre•Las formas aprovechables son la intercambiable y la soluble en agua•El potasio rápidamente asimilable, forma del 1 - 2% del potasio total y el potasio lentamente asimilable o no cambiable constituye el 1 a 10% del total del suelo; este último es el potasio adsorbido y fijado por ciertos coloides del suelo.•El potasio no intercambiable, comprende entre el 90 - 98% del potasio total del suelo (feldespatos y micas). Reserva•Catión celular más abundante con concentraciones de 100 mM o mayores. Altas concentraciones de potasio se requieren para la conformación activa de muchas enzimas que participan en el metabolismo. •Contribuye con el potencial osmótico. •El ión K1+ estaría implicado en varias funciones fisiológicas como son: transporte en el floema, turgencia de las células guardianes de los estomas , movimientos foliares (nastias), crecimiento celular•Actúa como un cofactor o activador de muchas enzimas del metabolismo de carbohidratos y proteínas.

Signos de deficiencia•En el campo el suministro de potasio por el suelo, puede ser adecuado para el crecimiento de los cultivos, siempre y cuando el suministro de nitrógeno y fósforo sean bajos; pero es insuficiente si aumentan estos elementos.•Muerte prematura de las hojas•El potasio se traslada de los órganos maduros hacia los jóvenes; de tal forma que la deficiencia de este elemento se observa primero como una clorosis ligera en hojas viejas. •En dicotiledóneas las hojas se tornan cloróticas, deficiencia severa muestra manchas necróticas de color oscuro•La deficiencia de K se conoce comúnmente como quemadura•En muchas monocotiledóneas (cereales), las células de los ápices y bordes foliares mueren primero, propagándose la necrosis hacia la parte más joven de la base foliar

Proporción aproximada en las plantas Se sitúa entre 0,30 - 6% en base al peso seco

KPOTASIO

Número Atómico: 19Peso A:tómico 39.102Punto de Fusión: 65.65°CPunto de Ebullición: 774°CDensidad (a 20°C): 0.862 g/mlEstado de oxidación : +1

•Elemento químico que pertenece a los metales alcalino-térreos del grupo IIa de la tabla periódica•Quinto elemento en orden de abundancia en la corteza terrestre (3.2%)•En suelos fértiles puede constituir entre el 70 y 80% de las bases cambiables totales.•Acumulado especialmente en las hojas donde se deposita irreversiblemente•Elemento esencial para el crecimiento de meristemas (los ápices radicales)• La fracción principal está en las paredes celulares o en las vacuolas y organelos como sales de ácidos orgánicos, fosfato o fitato •Especialmente alta en plantas sintetizadoras de oxalato(producto insoluble depositado en las vacuolas) esto constituye quizás una función antitóxica•Componente de la lámina media, donde cumple una función cementante como pectato cálcico. •Impide daños a la membrana celular, evitando el escape de sustancias intracelulares•Cumple un papel estructural al mantener la integridad de la membrana. •Tendría un rol modulador sobre la acción de todas las hormonas vegetales, regulando la germinación, el crecimiento y senescencia•Retarda la senescencia y abscisión de hojas y frutos•Juega un papel importante en el desarrollo vegetal y regulación metabólica•El ión calcio libre, se reconoce actualmente como un regulador intracelular importante de numerosos procesos bioquímicos y fisiológicos

Signos de deficiencia•Asociado generalmente a suelos de pH ácido•El calcio se absorbe como calcio divalente Ca2+ y es casi inmóvil•Se observa principalmente en tejidos jóvenes•Pueden causar atrofia del sistema radicular, raíces pobremente desarrolladas y de apariencia gelatinosa•Inhibe la germinación del polen y desarrollo del tubo polínico •Las hojas pueden mostrarse clróticas, enrolladas y rizadas

Proporción aproximada en las plantas•Varían entre 0,1 a 7% en base al peso seco.

CaCALCIO

Número Atómico: 20Peso A:tómico 40.08Punto de Fusión: 842-848°CPunto de Ebullición: 1487°CDensidad (a 20°C): 1.55 g/mlEstado de oxidación : +2

AZUFRE•Elemento químico no-metálico, grupo VIa de la tabla periódica•Uno de los más reactivos e importantes de todos los elementos. •Se ha estimado que es el noveno elemento más abundante en el universo. •En la forma de sulfuros, sulfatos y azufre elemental constituye 0,06% de la corteza terrestre. •El azufre nativo o libre se encuentra principalmente en depósitos volcánicos sedimentarios•El azufre está presente en los suelos bajo dos formas inorgánicas y orgánicas•En la solución del suelo está como ión sulfato•En suelos de invernadero la acumulación de sulfato puede ocasionar daños a la raíz y retardo en el crecimiento de las plantas. •Gran parte del azufre funcional de la planta se reduce a las formas sulfhidrilo (-SH) o disulfuro (-S-S-) .•El azufre es absorbido por las plantas en forma inorgánica (sulfato)•Participa como ligando de enzimas y metalo-proteínas (ferro-sulfo-proteínas y en cupro-proteínas) Síntomas de deficiencia•En países industriales son muy raras, dióxido de azufre de la atmósfera, liberado al quemar carbón, madera, combustibles fósiles, es absorbido por las hojas a través de los estomas. •Se ha estimado en las precipitaciones de numerosos países cantidades de azufre que oscilan entre 2,7 a 260 Kg de S por hect´reas por año.• La deficiencia se caracteriza porque la lámina foliar se torna uniformemente clorótica, primeramente en hojas jóvenes, ya que este elemento no se redistribuye fácilmente por ser inmóvil

Proporción aproximada en las plantas: Varía de 0,05 - 1,5% en base al peso seco

SNúmero Atómico: 16Peso A:tómico 32.064Punto de Fusión: 112.8 - 119°CPunto de Ebullición: 444.6°CDensidad (a 20°C): 1.96 – 2.07 g/mlEstado de oxidación : -2; +4; +6

MAGNESIOMAGNESIO•Uno de los metales alcalino-térreos del grupo IIa de la tabla periódica•Metal ligeramente estructural•No se halla libre en estado natural•Es el octavo elemento más abundante en la corteza terrestre•El contenido promedio de magnesio en la litosfera es de 2,68%, variando según el origen geológico del suelo.• El magnesio se encuentra presente en el suelo bajo las formas no-intercambiable, y soluble en agua•El magnesio en la forma no-intercambiable se encuentra principalmente en los minerales primarios, secundarios y en los carbonatos minerales •La disponibilidad de magnesio en un suelo depende no solamente de la cantidad total presente, sino de la cantidad en relación a la capacidad de intercambio de los coloides del suelo y de la naturaleza de los iones complementarios•Las concentraciones de en tejidos vegetales son variables, sinembargo altas•Más del 70% del magnesio se difunde libremente en la solución celular, aunque puede estar asociado a componentes cargados negativamente, tales como proteínas y nucleótidos a través de enlaces iónicos•Una gran cantidad de magnesio está probablemente enlazada a polifosfatos como el Mg-ATP. •La propiedad más importante del es su solubilidad•Su abundancia sugiere una multiplicidad de funciones, principalmente como activador de reacciones enzimáticas, transferencia de fosfatos o nucleótidos (fosfatasas, kinasas, ATPasas, sintetasas, nucleótido-transferasas), de grupos carbóxilos (carboxilasas, descarboxilasas) y activador de deshidrogenasas, mutasas y liasas. El magnesio tiene un papel estructural como componente de la molécula de clorofila

Síntomas de deficiencia•La deficiencia de magnesio ocurre comúnmente en suelos ácidos, arenosos, en zonas de precipitación moderada a alta•La ausencia de se caracteriza por una clorosis en hojas viejas, principalmente entre las nervaduras•En algunas plantas la ausencia de clorofila es seguida por la aparición de otros pigmentos.

Proporciones aproximadas en las plantasLas proporciones aproximadas en las plantas varían entre 0,05 - 0,7% en base al peso seco

MgNúmero Atómico: 12Peso Atómico: 24.312Punto de Fusión: 651°CPunto de Ebullición: 1107°CDensidad (a 20°C): 1.74 g/mlEstado de oxidación :+2

SILICIO

•Elemento químico no metálico, pertenece al grupo IV a de la tabla periódica•Es el segundo elemento más abundante de la corteza terrestre, representa el 27,7 % de la corteza terrestre.•Es un sólido duro, no se halla libre en la naturaleza encontrándose en su mayor parte como silicato y sílice formando de óxidos, formando parte de rocas , arena, arcilla y suelos•Se combina con el aluminio, magnesio, calcio, sodio, potasio o hierro, formando silicatos•Sus compuestos se encuentran también, en todas las aguas naturales, en la atmósfera como polvo de silicio, en muchas plantas y en los esqueletos , tejidos y fluidos orgánicos de algunas plantas•El silicio existe en la solución del suelo como ácido silícico, , en cuyas formas es absorbido. •Se deposita en forma amorfa en las paredes celulares•Contribuye con las propiedades mecánicas de la pared como son la rigidez y la elasticidad•En las gramíneas, no solamente se deposita en la pared celular de la epidermis, pelos, brácteas, etc., sino también en el interior•Es depositado como sílica hidratada amorfa•Intracelularmente, se acumula también en células epidérmicas especializadas llamadas células silíceas•Forma complejos con polifenoles reforzando la pared celular•Se ha comprobado su esencialidad en la caña de azúcar, el tomate y el pepino.

Síntomas de deficiencia.•Las plantas deficientes en silicio son quebradizas y susceptibles de infecciones fúngicas. El silicio, puede disminuir la toxicidad por metales pesados.•El silicio aumenta la resistencia del arroz al ataque de hongos y aumenta el rendimiento del cultivo•Se ha observado que los silicatos disminuyen la toxicidad por hierro y manganeso en los cultivos de arroz •En Japón, el nivel critico de sílice disponible está alrededor de 10 mg de por 100 g de suelo. •Las plantas de arroz responden a la aplicación de sílice cuando los niveles están por debajo de este valor critico.

SiNúmero Atómico: 14Peso Atómico: 28.086Punto de Fusión: 14100°CPunto de Ebullición: 23550°CDensidad (a 20°C): 2.42 g/mlEstado de oxidación :+4

ZINC•Elemento químico, metálico, perteneciente al grupo II b de la tabla periódica. No se encuentra puro en la naturaleza. •El Zinc constituye cerca del 0,0065% de la corteza terrestre •La abundancia promedio de Zinc en la litosfera es de 8 ppm. Los suelos normales contienen entre 10-30 ppm de cinc total, lo que no se correlaciona con su disponibilidad. •Se encuentra en suelos y rocas en la forma divalente •El contenido de Zinc soluble aumenta al disminuir el pH y viceversa•El carbonato de calcio reduce fuertemente su disponibilidad•El encalado excesivo produce una deficiencia del elemento•El cinc es adsorbido de una forma intercambiable por los minerales y la materia orgánica del suelo•Se puede fijar sobre ciertos minerales como la bentonita, kaolinita, moscovita, biotita, arcilla magnética y vermiculita, bajo esa forma no es aprovechable por las plantas•En la fracción mineral de los suelos el Zn se encuentra principalmente en minerales ferromagnéticos, tales como la biotita, magnetita, hornblenda y sulfuro de cinc (ZnS).•Es un microelemento esencial que sirve como cofactor enzimático, con muchas funciones

Síntomas de deficiencia•Hoja pequeña y en roseta •Reducción de la longitud de los entrenudos.•Dependiendo del cultivo, el trastorno se denomina con media docena de nombres diferentes, tales como la yema blanca (en el maíz y el sorgo), hoja moteada o "frenching" (citrus) y la hoja falcada (cacao). •En maíz incluyen la clorosis y el achaparrado de las plantas; también las hojas de los nuevos brotes muestran unas bandas amarillas a blancuzcas en la parte inferior de las hojas. Proporciones aproximadas en las plantasLas proporciones de Zn en las plantas varían entre 3 a 150 ppm en base al peso seco.

ZnNúmero Atómico: 30Peso Atómico: 65.37Punto de Fusión: 419°CPunto de Ebullición: 907°CDensidad (a 20°C): 7.13 g/mlEstado de oxidación :+2

HIERROFe

Número Atómico: 26Peso Atómico: 55.847Punto de Fusión: 1535°CPunto de Ebullición: 3000°CDensidad (a 20°C): 7.86 g/mlEstado de oxidación :+2; +3; +4; +6

Elemento químico metálico de transición, perteneciente al grupo VIII de la tabla periódica.Metal más usado y barato, ferromagnéticoNo se encuentra libre en la naturaleza, sino formando aleaciones. Constituye el 5% de la corteza terrestre, segundo en abundancia después del Al (metales). En el suelo existe en forma divalente y trivalenteMuchos suelos cultivados tienen un bajo contenido de Fe disuelto en la solución del suelo y adsorbido en forma intercambiable. El contenido de hierro férrico aumenta al aumentar la acidezLos suelos bajo condiciones reductoras o anegados tienen un alto contenido de hierro ferroso.Fe no intercambiable está presente en varios minerales primariosEl Fe es un microelemento esencial, forma parte de citocromos, proteínas y participa en reacciones de oxido-reducciónEn las hojas casi todo el Fe se encuentra en los cloroplastosForma parte de una gran cantidad de enzimas respiratorias, como la peroxidasa, catalasa, ferredoxina y citocromo-oxidasa.Presumiblemente el ión requerido en el metabolismo es el ferroso , en cuya forma es absorbido por la planta, ya que es la forma de mayor movilidad y disponibilidad para su incorporación en estructuras biomolecularesCiertamente el ión férrico se forma y parte de éste es translocado a las hojas como un quelato aniónico del citrato, donde aparece como una ferrifosfoproteina, la fitoferritina Por microscopía electrónica se ha demostrado la presencia de gránulos de fitoferritina en cloroplastos en vías de desarrollo y senescencia.

Síntomas de deficienciaEn suelos ácidos se puede inducir una deficiencia de hierro cuando se presentan metales pesados en exceso, como Zn, Cu, Mn ó NiUn exceso de manganeso en el suelo se ha reportado como causa de una deficiencia de hierro en piña (Ananas comosus) Un exceso de cobre como causante de clorosis en naranjosLa deficiencia de hierro producida por la presencia de metales pesados, se puede corregir utilizando un quelato de hierro sintéticoEl efecto más característico de la deficiencia de hierro es la incapacidad de las hojas jóvenes para sintetizar clorofila, tornándose cloróticas, y algunas veces de color blancoEl Fe es virtualmente inmóvil en la planta, quizás porque es precipitado como un óxido insoluble o en las formas de fosfatos férricos inorgánicos y orgánicosProporciones aproximadas en las plantasEl contenido de hierro en los tejidos normales varía de 10-1500 ppm de peso seco

MOLIBDENOElemento químico, metal de transición del grupo VI b de la tabla periódicaElemento relativamente raro. El contenido promedio de Mo en la litosfera es de 2,3 ppm.El contenido total de molibdeno en los suelos varía de 0,2 a 5 ppm, estando el valor promedio cercano a 2 ppmEl molibdeno existe en el suelo bajo tres formas, disuelto en la solución del suelo como ión molibdato, , adsorbido en forma intercambiable y no intercambiable, como constituyente de los minerales del suelo y de la materia orgónica. El molibdeno soluble. La concentración de ión molibdato en la solución del suelo es muy pequeña, variando su disponibilidad con el pH y con el estado del fósforo. Aumenta con el pHEl molibdeno intercambiable. Se ha observado que la absorción de molibdato aumenta al caer el pH y que la absorción cause un aumento en el pH de la solución de equilibrio. Además, el ión molibdato se ha reportado fijado en forma no-intercambiable por óxidos de hierro hidratados, durante el proceso de laterización. El molibdeno no intercambiable. Se encuentra en rocas ígneas como molibdenita y como el molibdato primario powelita y wulfenita , también se encuentra presente en la olivina y minerales arcillosos. En el suelo el molibdeno se encuentra presente en la materia orgánica y en óxidos hidratados. Grandes cantidades de molibdato pueden ser absorbidas por las plantas sin efectos tóxicos. Gran parte del molibdeno se encuentra en la enzima nitrato reductasa de las raíces y tallos de las plantas superiores, la que cataliza la reducción del ión nitrato a nitrito (el molibdeno enlazado de una forma reversible) En las raíces noduladas de las plantas fijadoras de nitrógeno, el molibdeno se encuentra casi todo en la enzima nitratoreductasa y en la nitrogenasa de los bacteroides nodulares de las bacterias simbióticas y actinomicetes, mientras que la nitratoreductasa es la única enzima con Mo en las plantas superioresLas plantas superiores pueden crecer en ausencia de Mo si se les suministra el nitrógeno en la forma de ión amonio . El molibdeno es absorbido por las raíces de las plantas en forma de ión molibdato

Síntomas de deficienciaLas deficiencias de molibdeno no son comunes en huertos forestalesLas deficiencias de Mo se han reportado en hortalizas como el coliflor y el brócoli, donde se presenta la cola de látigoLos síntomas se caracterizan por una clorosis entre las venas, que ocurre primero en las hojas viejas y que luego progresa hacia las hojas jóvenes. En algunos casos, como en la enfermedad de "cola de látigo", las plantas no se tornan cloróticas, sino que las hojas jóvenes crecen de forma enrollada, muriendo posteriormenteEn suelos ácidos, el encalado aumenta la disponibilidad de molibdeno

Proporciones aproximadas en las plantasNormalmente se encuentra 1 ppm de Mo en base al peso seco de tejido foliar sano.

MoNúmero Atómico: 42Peso Atómico: 95.94Punto de Fusión: 2610°CPunto de Ebullición: 5560°CDensidad (a 20°C): 10.2 g/mlEstado de oxidación :0; +2; +3; +4; +5; +6

MANGANESOElemento químico más duro que el hierro, metal de transición perteneciente al grupo VII b de la tabla periódicaNo se encuentra libre en la naturaleza. En los suelos tiene valencias 2, 3 y 4En la solución del suelo y en forma intercambiable se presenta principalmente como , los iones y forman óxidos prácticamente insolublesLa abundancia del manganeso total en suelos minerales varía entre 300 a 7000 ppmEl contenido de las diferentes fracciones de Mn en los suelos, es muy variable. Se encuentra en forma de distintos óxidos y óxidos hidratados, como parte de silicatos y carbonatos. La parte importante del Mn en suelos se encuentra presente como óxidos insolublesLos principales factores del suelo que determinan la disponibilidad del Mn son el pH (entre 6 y 6,5 parecen ser críticos) y las condiciones de óxido-reducción (valores bajos favorecen la reducción, valores altos favorecen la oxidación) Las plantas pueden utilizar el y Mn2+ Se cree que existe un equilibrio dinámico entre las formas de MnLos microorganismos son principalmente responsables de su oxidación entre pH 5 y 7.9, mientras que la oxidación no biológica es marcada solamente por encima de pH 8.Microelemento esencial para la síntesis de clorofilaSu función principal está relacionada con la activación de enzimasParticipa en el funcionamiento del fotosistema II de la fotosíntesisResponsable de la fotólisis del aguaEl Mn puede actuar en el balance iónico con grupos aniónicos . El Mn es absorbido por las raíces en la forma de Mn2+ que es la forma biológicamente activa, mediante un proceso que demanda energía, el que se retarda en presencia de los iones divalentes Mg2+ y Ca2+

En la planta se mueve como ión libre en el floema.Se ha encontrado que un gran número de enzimas son activadas por Mn2+.

Síntomas de deficienciaLas deficiencias de Mn son más comunes en suelos orgánicos que en inorgánicosEl Mn se encuentra generalmente presente en las mismas formas en los tipos de suelos, sin embargo la proporción de Mn encontrada formando complejos con la materia orgánica es mucho más alta en suelos orgánicos. Las deficiencias de Mn no son muy comunesLos síntomas de deficiencia de Mn pueden ocurrir tanto en hojas jóvenes como en hojas viejas y comprenden una amplia variedad de formas cloróticas y manchas necróticasLos síntomas iniciales son frecuentemente una clorosis entre las venas, tanto en hojas jóvenes como viejas, seguida de lesiones necróticasEn estudios ultraestructurales realizados en cloroplastos de espinaca, se ha observado que la ausencia de Mn causa una desorganización del sistema de membranas internas de estos organelos, con muy poco efecto sobre la estructura del núcleo y las mitocondriasEl Mn es relativamente inmóvil, pero tóxico en altas concentracionesLas concentraciones de Mn en las hojas se aproxima a los niveles tóxicos

Proporciones aproximadas en las plantasVarían entre 5 y 1500 ppm en base al peso seco

Mn Número Atómico: 25Peso Atómico: 54.938Punto de Fusión: 1244°CPunto de Ebullición: 2097°CDensidad (a 20°C): 7.2 g/mlEstado de oxidación :+2; +3; +4; +6; +7

COBREElemento químico, perteneciente al grupo I b de la tabla periódicaEl cobre es hallado en estado metálico libre en la naturaleza. El contenido promedio en la litosfera es de 70 ppm.; mientras que el contenido total de cobre en el suelo varía entre 2 a 100 ppmEn los suelos el cobre se encuentra presente principalmente en la forma divalenteLa concentración de Cu en la solución del suelo ordinario puede llegar a valores tan bajos como 0,01 ppm; mientras que la cantidad soluble en agua no excede de 1 ppm, (aproximadamente 1% del Cu total)El cobre intercambiable está firmemente adsorbido especialmente por la materia orgánica del sueloEl Cu no intercambiable se considera unido parcialmente a la materia orgánica (disponible solo después de la mineralización)Las deficiencias de cobre se detectan en suelos orgánicos ácidos, en suelos derivados de rocas ígneas muy ácidas y en suelos lixiviados de textura gruesaCantidades considerables de Cu, son añadidas al suelo asperjado como plaguicidasEs un microelemento constituyente de ciertas enzimas, incluyendo la oxidasa del ácido ascórbico (Vitamina C)El cobre enlazado participa en enzimas de óxido-reducciónGran parte de las enzimas con cobre reaccionan con O2y lo reducen a H2O2 ó H2OEl cobre provee a la planta con un metal, que en su estado reducido (Cu+)se enlaza y reduce el O2

En su forma oxidada (Cu2+), el metal es realmente reducidoEn los complejos formados con proteínas, tiene un alto potencial de oxido-reducciónEl Cu forma parte de la fenol oxidasa

Síntomas de deficiencia

La disponibilidad depende de las cantidades relativas de Cu intercambiable en las formas minerales y complejos orgánicosLa primera deficiencia de Cu se reportó en el estado de Florida (USA), en 1875, dando origen a síntomas que se conocen como exantema o muerte regresiva de las cítricosUn exceso de cobre puede inducir una deficiencia de hierroEn la deficiencia de Cu las hojas jóvenes se colorean de verde oscuro, se doblan y adquieren malas formas, algunas veces muestran manchas necróticas. Proporciones aproximadas en las plantasLas proporciones aproximadas de Cu en las plantas varían entre 2 a 75 ppm en base al peso seco

CuNúmero Atómico: 29Peso Atómico: 63.546Punto de Fusión: 1083°CPunto de Ebullición: 2595°CDensidad (a 20°C): 8.92 g/mlEstado de oxidación :+1; +2

BOROElemento químico, semi-metálico del grupo III a de la tabla periódicaNo se halla libre en estado natural. El contenido de boro en la corteza terrestre es de 0,001%El mineral más importante en el suelo que lo contiene es la turmalina, que tiene 3-4% B, es insoluble y se meteoriza lentamenteSe encuentra también en rocas ígneas que son la fuente principal de boro en los suelosEl agua de mar contiene como promedio 4 a 6 ppmEl contenido total de B en los suelos es variable, pudiendo estar entre 3-100 ppm., estando el promedio entre 10 a 20ppm.En regiones áridas, la concentración de boro alcanza niveles muy altos, del orden de 1000 ppm, lo cual puede ocasionar problemas de toxicidad para las plantasLas aguas de riego con cantidades mayores de 2 ppm son indeseables (ocasionan toxicidad)La absorción de boro por las plantas se reduce al aumentar el pH del sueloEl boro disponible para las plantas se encuentra en la solución del suelo como ácido bórico a pH neutroEl boro es requerido por las plantas superiores y algunas algas, y diatomeas; no así para animales, hongos y microorganismos. Respuestas visibles tempranamente observadas son la cesación del crecimiento de los meristemas y del tubo polínicoSe han observado cambios en los componentes de la pared celular. Síntomas de deficiencia Es uno de los elementos más inmóviles en la planta, una vez depositado en la hoja, no es retranslocado hacia las hojas jóvenes.La deficiencia de boro causa daños serios y muerte de los meristemas apicalesLas plantas deficientes en boro contienen más azúcares y pentosanosPresentan tasas más bajas de absorción de agua y transpiración que las plantas normalesLas plantas con deficiencias presentaron una forma arbustivaMMuerte regresiva del meristema apicalRebrote de las yemas laterales, que permanecían enanas con pobre desarrollo y necrosis Proporciones aproximadas en las plantasLas proporciones de boro en las plantas varía entre 2-75 ppm en base al peso seco.

BNúmero Atómico: 5Peso Atómico: 10.811Punto de Fusión: 2300°CPunto de Ebullición: 2550°CDensidad (a 20°C): 2.34 g/mlEstado de oxidación :+3

SODIOElemento químico perteneciente al grupo I a de la tabla periódica (metales alcalinos)Se encuentra en la naturaleza como sal marina, cloruro de sodio ( NaCl ), como el mineral halita y en el agua de mar en la que el sodio forma el 31% de los constituyentes disueltos.El sodio es el sexto elemento en abundancia en la tierra, constituye el 2,8% de la corteza terrestre. Se encuentra como catón monovalente, se adsorbe a los coloides de arcillaA niveles elevados, es capaz de desplazar al calcio y al potasio, deteriorando la estructura del sueloLas plantas se dividen en natrofílicas y natrofóbicas de acuerdo a su tolerancia a este elemento. Es un activador de enzimas ATP-asas en animales, y probablemente en plantasPuede reemplazar al potasio, en la activación de la ADP-glucosapirofosforilasa que interviene en la síntesis del almidónExisten pruebas de que es esencial en Atiplex. El ion sodio es requerido por la mayoría de las especies que utilizan la vía metabólica y con metabolismo ácido de Crasuláceas (CAM). El sodio estimula el crecimiento a través del alargamiento celular y puede sustituir al potasio como un soluto osmóticamente activo.

Síntomas de deficienciaLa deficiencia de sodio causa en esas plantas clorosis y necrosis, e inclusive impide la formación de flores

Na Número Atómico: 11Peso Atómico: 22.98Punto de Fusión: 97.81°CPunto de Ebullición: 892°CDensidad (a 20°C): 0.971 g/mlEstado de oxidación :+1

CLOROElemento químico, electronegativo, no metálico del grupo VII a de la tabla periódicaGas industrial corrosivoPor su gran actividad química, no se encuentra libre en la naturaleza, sino en forma de clorurosComprende cerca de 0,031% de la corteza terrestreEn forma libre ha sido reportado como un constituyente muy pequeño de los gases volcánicosEl cloro, en la forma iónica Cl-, es el principal anión presente en las aguas oceánicas (1,9% en peso)Los principales minerales portadores de cloro son, cloroapatita, sodalita y scapolitaEn las regiones áridas, especialmente en la vecindad de lagos salados, el Cl se puede acumular sobre la superficie del suelo (formando costras salinas)Los minerales de cloro liberan este elemento por meteorizaciónLos cloruros se encuentran ampliamente distribuidos en la naturaleza, éstos son transportados desde el mar hacia los continentes en forma de lluviaEl elemento cloro se presenta en los suelos como cloruro (fácilmente lavado)El anión cloruro (Cl-) es absorbido por las plantas de la solución del suelo, sin embargo no se ha reportado la pérdida de un cultivo por deficiencia de cloruroSe ha observado que los cultivos de tabaco y cebada aumentan su rendimiento al abonar con cloruros. El ión cloruro es un regulador de la presión osmótica (produce balance de cationes en la savia de las células vegetales)Una de las funciones del Cl- es la de actuar como anión durante los flujos rápidos de K1+

La pérdida de la turgencia celular es un síntoma de la deficiencia de ión Cl-. El ión Cl- es esencial en el proceso de la liberación de oxígeno por cloroplastos aislados, en el Fotosistema II de la fotosíntesis. Síntomas de deficienciaMarchitamiento de las hojas, clorosis, seguida por un bronceado y necrosisLas raíces se vuelven enanas, pero gruesas o en forma de mazo cerca del ápice. Proporciones aproximadas en las plantasLas cantidades de cloruros encontradas en las plantas varían entre 100 - 300 ppm en base al peso seco.

ClNúmero Atómico: 17Peso Atómico: 35.453Punto de Fusión: -103°CPunto de Ebullición: -34°CDensidad (a 20°C): 3.214 g/mlEstado de oxidación :-1; +1; +5; +7

NIQUELElemento químico, metal ferromagnético de transición perteneciente al grupo VIII de la tabla periódicaComponente común de las rocas ígneas.CConstituye cerca de 0,016 por ciento de la corteza terrestreLas plantas lo absorben en forma de catión divalente (muy escaso en la solución del suelo)Forma parte de la metaloenzima ureasa que descompone la urea en amoníaco y dióxido de carbono (importante en el metabolismo nitrogenado)Se han reportado respuestas en plantas a la adición de Ni, cuando se ha utilizado urea como fuente de nitrógenoSe ha estimulado el crecimiento al añadir Ni en arroz, soya y cultivo de tejidos de tabacoEn la soya el Ni aumenta la actividad de la ureasa foliar, impidiendo la acumulación de niveles tóxicos de urea. El Ni participa en el metabolismo normal del nitrógeno de las leguminosas.

Síntomas de deficienciaLas leguminosas deficientes en Ni, acumulan urea que es el agente causal de la necrosis de los folíolosLa urea es producida durante el metabolismo nitrogenado normal de las plantas superiores y el Ni evita la acumulación de concentraciones tóxicas de ureaLas hojas de las plantas que contienen niveles tóxicos de urea y muestran síntomas de necrosis, tienen niveles de Ni que oscilan entre 0,01 y 0,15 mg por gramo de peso seco. Plantas de tomate deficientes en Ni desarrollan clorosis en hojas jóvenes y por último necrosis del meristemaLas deficiencias de Ni tienen efectos en el crecimiento, metabolismo, envejecimiento y absorción de hierro por las plantasEl Ni parece tener un papel en la resistencia de las plantas a enfermedades

Ni Número Atómico: 28Peso Atómico: 58.71Punto de Fusión: 14530°CPunto de Ebullición: 27320°CDensidad (a 20°C): 8.9 g/mlEstado de oxidación :-1; 0; +1; +2; +3; +4

Cuando se presentan síntomas agudos de deficiencia, es importante conocer si el elemento se recicla de hojas viejas a las jóvenes. Si un elemento es inmóvil la deficiencia aparece primero en hojas jóvenes, mientras que si es móvil en el interior de la planta la deficiencia se observa en hojas viejas

MOVIL INMOVIL

Nitrógeno Calcio

Potasio Azufre

Magnesio Hierro

Fósforo Boro

Cloro Cobre

Sodio

Zinc

Molibdeno

Gracias…